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药用植物栽培的历史

发布时间:2005-9-27 21:02:47 作者: 来源: 阅读:

聽  中药是中国人民防治疾病的主要武器,大部分来源于植物和动物,自然资源丰富,常用药材历来多取之于野生资源。但随着人们生活水平的提高和医疗保健事业的发展,中药材的需求量也日益增大,同时品种之间的发展也不平衡。因此,在充分利用野生药材资源的基础上,逐步加强人工栽培,以扩大药源,保障供给,就成为一项不容忽视的任务。
  在既往的40年中,中药材已在全国范围内开展栽培生产,规模巨大,成绩斐然。实践证明,栽培药用植物,不仅可以大大增加药材产量,对部分药材还有改善品种,提高质量的作用。
  中药栽培学是一个新学科,学术内涵十分丰富。研究和发展中药栽培学,有极为重要的意义。
  药用植物栽培的历史
  中国栽培药用植物,从药食同源观点而言,已有相当长久的历史。早在两千多年前,汉代张骞出使西域,开辟了丝绸之路交通后,曾从国外陆续引进红蓝花、胡荽、安石榴、胡麻、胡桃、大蒜、苜蓿等既供食用,又可入药的各种植物到国内栽培。司马迁在《史记·货殖列传》中有"千亩栀茜,千畦姜韭,此其人,皆与千户侯等"的记述。栀、茜在古时常作染料,姜、韭则为日常食物,但四者皆供药用,反映了这些可获厚利的药食兼用的植物,早就进行大规模的生产栽培。此外,《汜胜之书》、《四民月令》等古农书,记述各类农作物的栽培技术和经验尤为详备,包括谷物、果蔬、竹木、花卉,以及桑麻棉葛之类,其中药食同用者也很多。北魏贾思勰的《齐民要术》,总结了6世纪以前农业生产经验,内容更为系统全面,显示出当时中国农业生产水平已达到相当高度。到了隋代还出现了中药栽培专著,如《隋书.经籍志》著录有《种植药法》、《种神芝》各一卷,但两书均己亡佚作无存。
  唐初,国家曾在京师建立药园一所,用以栽培各种药物,占地三百亩。药园隶属于主管医疗和医学教育的太医署,并设置药园师职务,负责"以时种莳,收采诸药",同时培训种植药材的专业技术人才。唐代医药学家孙思邈,地其所著《千金翼方》中则扼要介绍了枸杞、牛膝、合欢、车前子、黄精、牛蒡、商陆、五加、甘菊、地黄等近水楼台20种常用中药种植方法。
  北宋嘉祐年间,本草学家苏颂著有《本草图经》,是一部具有很高学术价值的重要本草著作。书中除详述每一药物的产地、生长环境、药材形态、品种鉴别及其他相关内容外,对部分药物亦同时简介其栽培要点,或提示某药为人家园圃所种,某药在某地多种之。四川自古为中药重要产区,不仅品种众多,名优特产道地药材也不少,附子即是其中之一。元丰年间(公元1078~1085年),彰明知县杨天惠,通过对该县附子生产实际的考察,写出调查报告性质的《彰明附子记》一文,比较系统地叙述了该县种植附子的具体地域、面积、产量,以及有关耕作、播种、管理、收采加工、品质鉴定等成套经验。
  元明及清,农书著作较多,如元代的《农桑辑要》、《王祯农书》;明代的《农政全书》、《群芳谱》;清代的《广群芳谱》《花镜》等,继续记载着有关药用植物的栽培内容,有的书还将药物栽培列为专卷,如《农桑辑要》列有"药草"门,《群芳谱》则列有"药谱",表明对药用植物栽培的重视。明代医药学家李时珍,在其巨著《本草纲目》中,也记述了约180种药用植物的栽培方法,其中部分可能是从老农老圃实地采访得来的。清代赵学敏、赵楷兄弟皆为医药学家,他们在所居养素园中曾 "区地一畦为栽药圃"。赵楷著有《百草镜》8卷,书中收载之药,有的即是他在养素园亲手莳栽的品种。赵学敏撰著《本草纲目拾遗》时,曾选用《百草镜》资料。他说:"草药为类最广,诸家所传亦不一其说,余终未敢深信,《百草镜》中收之最详。兹集间登一二者,以曾种园圃中试验。"说明养素园所栽的多为民间药,其栽种目的乃是实验研究。
  1949年后中国政府十分重视中药材生产的发展,在全国各地先后建立许多新的药材产区和药用植物种植场及专门的科研机构,培养大批科技人才,编辑出版了《中国药用植物栽培学》、《中药材生产技术》等数十部专著,并对中药材生产制定一系列的方针、政策,使中药材生产得到了蓬勃的发展。据报道,目前全国中药大面积栽培的约250多种,达到33.3万公顷(500万亩)以上,从品种和种植面积上均达到了前所未有的规模。新药材不断出现,进口药材不断减少,出口药材日益增多。这一切都有力地促进了中国医药事业的发展,对增强人民体质、加速中国现代化建设起到了巨大作用。

药用植物的繁殖
  每种生物体都具有再生其相似者及遗传给后代的能力,由于具有这种本性,植物"种"得以继续保存,此种复制的过程叫做生物的繁殖。人们运用现代科学理论和方法来改造现有的植物种,使它们通过自然和人工选择,逐渐发生定向的变异,进一步创造新种,这是植物繁殖的意义所在。
  种子植物的繁殖可区分为有性繁殖与无性繁殖两大类。有性繁殖是用植物种子通过一定的培育过程产生出新的植物;无性繁殖是利用植物的营养器官(根、茎、叶)培育成独立的新个体。

  (一)种子繁殖
  药用植物用种子繁殖最为普遍,如人参、西洋参、黄连、当归等,具有繁殖技术简便,繁殖系数大,利于引种驯化和新品种培育等特点。但是,种子繁殖的后代容易产生变异,开花结实较迟,尤其是木本药用植物,种子繁殖所需年限也长。
  1. 种子特性 种子是一个处在休眠期的有生命的活体,种子休眠受内在或外在因素的限制,一时不能发芽或发芽困难的现象,是植物对外界条件长期形成的一种适应性。种子收获后在适宜发芽条件下由于未通过生理后熟阶段,暂时不能发芽的现象称为生理休眠;由于种子得不到发芽所需的外界条件,暂时不能发芽的现象称为强迫休眠。生理休眠的原因,一是胚尚未成熟;二是胚虽在形态上发育完全,但贮藏的物质还没有转变为胚发育所能利用的状态;三是胚的分化已完成,但胚细胞原生质出现孤离现象,在原生质外包有一层脂类物质,使透性降低。上述三种情况均需经过种子自身的后熟作用才能萌发。另外还有两种情况:一是在果实、种皮或胚乳中存在抑制发芽的物质如氰酸、氮、植物碱、有机酸、乙醛等,阻碍胚的萌发;二是种皮太厚、太硬或有蜡质,透水、透气性能差,影响种子萌发,种子休眠在生产实践上有重要意义,常可应用植物激素,以及各种物理、化学方法来促进种子发芽。
  种子是有一定寿命的,种子的寿命就是指种子的活力。即在一定环境条件下能保持的最长年限。各种药用植物种子的寿命差异很大,寿命短的只有几日或不超过去1年。种子寿命与贮藏条件有直接关系,适宜的贮藏条件可以延长种子的寿命。但是,生产上还是采用新鲜的种子,因隔年的种子发芽率均有降低。

  2. 种子的萌芽
  (1)吸胀 干种子大量吸水,鲜重急剧增加的阶段称为吸胀。种子吸水后,种皮膨胀软化,种子与外界气体交换得以进行,同时通过水合作用,原生质由不活跃的凝胶状态变化为活跃的溶胶状态,这就为第二阶段的各种转化提供了条件。
  (2)鲜重增加的停顿期 从外表看种子表现静止,没有变化,但内部生理活动极为活跃,进行着种子萌发最重要的生理过程。
  (3)幼根突破种皮 由于根和茎的生长,鲜重再次增加,幼苗出土生长。种子须在一定的外界条件作用下才能萌发,萌发所需的条件,主要是水分、氧气和温度。
  3.播种 将经过精选和处理的药用植物种子,按一定的规格,播入整地就绪的土壤表层,或在免耕情况下直接播入土中。
  (1)露地播种①播种期:根据不同药用植物种子发芽所需温度条件和生长习性,结合当地气候,确定各种药用植物的播种期。一般春播3~4月,秋播9~10月。核果类木本植物如银杏、核桃等则宜冬播。有些短命种子,宜采后即播,如肉豆蔻、细辛、古柯等。②播种方法:一般分条播、点播、撒播三种。条播:按一定行距在畦面开沟,将种子均匀播入沟内,盖土、踩压。条播易于中耕、施肥等管理工作。点播:又称穴播,适用于大粒种子或生长快的苗木,即按一定的行株距在畦面上挖穴,每穴播种子2~4粒,盖土、踩压。发芽后选壮苗,保留一株,其余拔除或移作补苗用,如丝瓜、白扁豆等。撒播:适用于小粒种子,将种子均匀撤在畦面。切忌过密,否则发芽后幼苗生长不良。撒播后用腐殖土覆盖,厚度以盖没种子为度。此法都在苗床育苗时应用,其缺点是不便于管理。③播种深度:所谓播种深度即种子播下后覆土的厚度,应依植物的种类和种子的大小而异。凡种子粒小、发芽率低的应浅播;颗粒大、发芽率高的应深播。④播种后管理:主要是指掌握田间的干湿度,尤其是经催芽的种子,不耐干旱。浇水时要避免土壤板结。出苗以后应适当控制水分,以便幼苗根系向下伸展。
  (2)保护地育苗 有些药用植物,为了延长生长期,提高产量、质量,往往提前在保护地育苗,待田间气温上升后定植到大田。目前,常用的育苗设施有改良阳畦、塑料温室与玻璃温室等。①改良阳畦:在拱形覆盖基础上,于覆盖的北侧筑一土墙,骨架一端固定在土墙上,呈半拱形,防寒性能比拱形的塑料棚更好。②塑料大棚与玻璃温室:有加温与不加温两种。热源可就地取材,有煤、柴油、汽油或铺设热水管等。近年,工厂化育苗推行电热线并用控温仪加温。由于地温得到保证,大大缩短了育苗时间。在地热线上铺放床土,床土的配比根据所育幼苗的特性而定,小粒种子如毛地黄、穿心莲等厚度约1cm;大粒种子可相应增加厚度。

  (二)无性繁殖
  植物无性繁殖是植物的营养器官(根、茎、叶)离体后在一定条件下形成新个体的一种繁殖方式,又称营养繁殖。它不通过两性细胞的结合产生后代,而是靠营养器官的再生特性培育新的后代。离体后的根再生出枝条,叶、茎能再生出不定根,叶能再生出根和茎,一个茎和一个根,或两个茎嫁接起来能够结合在一起长成一个新的植株,开始独立生活。

  无性繁殖方法通常有以下几种:
  1.分株繁殖 分株繁殖就是把某些药用植物的鳞茎、球茎、块根、根茎以及珠芽等部分从母株上分割下来,另行栽植,培育成独立的新植株。
  (1)鳞(球)茎繁殖 如贝母、百合、大蒜及天南星、半夏、番红花等。在鳞茎或球茎四周常发生小鳞茎、小球茎,取下做种繁殖。
  (2)根茎繁殖 如款冬、薄荷、甘草等。可将横走的根茎按一定长度或节数分若干小段,每段保留3~5个芽,做种繁殖。
  (3)块茎或块根繁殖 如地黄、山药、何首乌等。按芽和芽眼的位置分割成若干小块,每小块必须保留一定表面积和肉质部分,做种繁殖。
  (4)分根繁殖 如芍药、玄参、牡丹等多年生宿根草本植物,地上部分枯死后,萌芽前将宿根挖出地面,按芽的多少、强弱,从上往下分割成若干小块,做种繁殖。
  (5)珠芽繁殖 如百合、半夏、山药、黄独的叶腋部常生有珠芽,取下也可繁殖。分株时间一般在休眠期,植株开始生长前为好。栽植深度除注意繁殖材料大小外,还必须注意植特性、土壤、气候等诸因素。新割的块根和块茎,分割后先晾1~2日,使创口稍干,或拌草木灰,加强伤口愈合,减少腐烂。栽种球茎、鳞茎类的材料,使芽头向上。牡丹、芍药的根栽种时要求根部舒展。入沟后覆土,踩压,倘若土壤干燥需及时浇水。
  2.压条繁殖 压条繁殖是使连在母株上的枝条形成不定根,然后再切离母株成为一个新生个体的繁殖方法。压条时,为了中断来自叶和枝条上端的有机物如糖、生长素和其他物质向下输导,使这些物质积聚在处理的上部,供生根时利用,可进行环状剥皮。在环剥部位涂1BA类生长素可促进生根。
  3.扦插繁殖即取植株营养器官的一部分,插入疏松润湿的土壤或细沙中,利用其再生能力,使之生根抽枝,成为新植株。按取用器官的不同,又有枝插、根插、芽插和叶插之分。扦插时期,因植物的种类和性质而异,一般草本植物对于插条繁殖的适应性较大;除冬季严寒或夏季干旱地区不能行露地扦插外,凡温暖地带及有温室或温床设备条件者,四季都可以扦插。木本植物的扦插时期,又可根据落叶树和常绿树而决定,一般分休眠期插和生长期插两类。
  休眠期插:即将开始落叶的时候,或经过几次轻霜以后,生长完全停止,这时枝条内含蓄的养料最多,剪取的枝条容易产生愈合组织,生根迅速。如核桃、银杏等。
  生长期插:常绿植物发根比落叶植物需要较高;温度,一般采用生长期扦插。在中国南方,霉雨时期度较高,湿度较大,扦插成活率较高。常绿树种如杜鹃、黄杨、卫矛、冬青、鼠李、小檗、常春藤等。
  4.嫁接繁殖将一株植物上的枝条或芽等组:(接穗)接到另一株带有根系的植物(砧木)上,使它们愈合生长在一起而成为一个统一的新个体,称为嫁接繁殖。常用嫁接繁殖的药用植物有辛夷、胖大海、罗汉果、猕猴桃、枳壳等。根据嫁接植物的部位,可分为枝接、芽接两大类。
  (1)枝接是用母树枝条的一段(枝上须有1~3个芽),基部削成与砧木切口易于密接的削面,然后插入砧木的切口中,注意砧穗形成层对体吻合,并绑缚覆土,使之结合成活为新植株。枝接一般在树木萌发的早春进行,因此时砧木和接穗组织充实,温度和湿度也有利于形成层的旺盛分裂。
  (2)芽接 是从枝上削取一芽,略带或不带木质部,插入砧木上的切口中,并予绑扎,使之密接愈合。芽接宜选择生长缓慢期进行,因此时形成层细胞还很活跃,接芽的组织也已充实。今年嫁接愈合,明春发芽成苗,非常适宜。嫁接过早,接芽当年萌发,冬季不能木质化,易受冻;嫁接过晚,砧木皮不易剥离。气候件对嫁接也有影响,形成层和愈伤组织需在一定温度下才能活动,空气湿度接近饱和时对愈合最适宜,在室外嫁接,更要注意天气条件。

药用植物病虫害及其防治

  (一)病害
  药用植物在栽培过程中,受到有害生物的侵染或不良环境条件的影响,正常新陈代谢受到干扰,从生理机能到组织结构上发生一系列的变化和破坏,以至在外部形态上呈现反常的病变现象,如枯萎、腐烂、斑点、霉粉、花叶等,统称病害。
  引起药用植物发病的原因,包括生物因素和非生物因素。由生物因素如真菌、细菌、病毒等侵入植物体所引起的病害,有传染性,称为侵染性病害或寄生性病害,由非生物因素如旱、涝、严寒、养分失调等影响或损坏生理机能而引起的病害,没有传染性,称为非侵染性病害或生理性病害。在侵染性病害中,致病的寄生生物称为病原生物,其中真菌、细菌常称为病原菌。被侵染植物称为寄主植物。侵染性病害的发生不仅取决于病原生物的作用,而且与寄主生理状态以及外界环境条件也有密切关系,是病原生物、寄主植物和环境条件三者相互作用的结果。

  侵染性病害根据病原生物不同,可分为下列几种:
  1.真菌性病害 由真菌侵染所致的病害种类最多,如人参锈病,西洋参斑点病,三七、红花的炭疽病,延胡索的霜霉病等。真菌性病害一般在高温多湿时易发病,病菌多在病残体、种子、土壤中过冬。病菌孢子借风、雨传播。在适合的温、湿度条件下孢子萌发,长出芽管侵入寄主植物内为害。可造成植物倒伏、死苗、斑点、黑果、萎蔫等病状,在病部带有明显的霉层、黑点、粉末等征象。
  2.细菌性病害 由细菌侵染所致的病害,如浙贝软腐病,佛手溃疡病,颠茄青枯病等。侵害植物的细菌都是杆状菌,大多具有一至数根鞭毛,可通过自然孔口(气孔、皮孔、水孔等)和伤口侵入,借流水、雨水、昆虫等传播,在病残体、种子、土壤中过冬,在高温、高湿条件下易发病。细菌性病害症状表现为萎蔫、腐烂、穿孔等,发病后期遇潮湿天气,在病部溢出细菌粘液,是细菌病害的特征。
  3.病毒病如颠茄、缬草、白术的花叶病,地黄黄斑病;人参、澳洲茄、牛膝、曼陀罗、泡囊草、洋地黄等的病害都是由病毒引起的。病毒病主要借助于带毒昆虫传染,有些病毒病可通过线虫传染。病毒在杂草、块茎、种子和昆虫等活体组织内越冬。病毒病主要症状表现为花叶、黄化、卷叶、畸形、簇生、矮化、坏死、斑点等。
  4.线虫病 植物病原线虫,体积微小,多数肉眼不能看见。由线虫寄生可引起植物营养不良而生长衰弱、矮缩,甚至死亡。根结线虫造成寄主植物受害部位畸形膨大,如人参、西洋参、麦冬、川乌、牡丹的根结线虫病等。胞囊线虫则造成根部须根丛生,地下部不能正常生长,地上部生长停滞黄化,如地黄胞囊线虫病等。线虫以胞囊、卵或幼虫等在土壤或种苗中越冬,主要靠种苗、土壤、肥料等传播。

  (二)虫害
  危害药用植物的动物种类很多,其中主要是昆虫,另外有螨类、蜗牛、鼠类等。昆虫中虽有很多属于害虫,但也有益虫,对益虫应加以保护、繁殖和利用。因此,认识昆虫,研究昆虫,掌握害虫发生和消长规律,对于防治害虫,保护药用植物获得优质高产,具有重要意义。
  各种昆虫由于食性和取食方式不同,口器也不相同,主要有咀嚼式口器和刺吸式口器。咀嚼式口器害虫,如甲虫、蝗虫及蛾蝶类幼虫等。它们都取食固体食物,危害根、茎、叶、花、果实和种子,造成机械性损伤,如缺刻、孔洞、折断、钻蛀茎秆、切断根部等。刺吸式口器害虫,如蚜虫、椿蟓、叶蝉和螨类等。它们是以针状口器刺入植物组织吸食食料,使植物呈现萎缩、皱叶、卷叶、枯死斑、生长点脱落、虫瘿(受唾液刺激而形成)等。此外,还有虹吸式口器(如蛾蝶类)、纸吸式口器(如蝇类)、嚼吸式口器(如蜜蜂)。了解害虫的口器,不仅可以从为害状况去识别害虫种类,也为药剂防治提供依据。

  (三)病虫害防治方法
  1.农业防治法 农业防治法是通过调整栽培技术等一系列措施以减少或防治病虫害的方法。大多为预防性的,主要包括以下几方面:
  (1)合理轮作和间作在药用植物栽培制度中,进行合理的轮作和间作,无论对病虫害的防治或土壤肥力的充分利用都是十分重要的。比如:许多土传病害,对人参、西洋参危害较严重。种过参的地块在短期内不能再种,否则病害严重,会造成大量死亡或全田毁灭。轮作期限长短一般根据病原生物在土壤中存活的期限而定,如白术的根腐病和地黄枯萎病轮作期限均为3一5年。此外,合理选择轮作物也至关重要,一般同科属植物或同为某些严重病、虫寄主的植物不能选为下茬作物。间作物的选择原则应与轮作物的选择基本相同。
  (2)耕作深耕是重要的栽培措施,它不仅能促进植物根系的发育,增强植物的抗病能力,还能破坏蛰伏在土内休眠的害虫巢穴和病菌越冬的场所,直接消灭病原生物和害虫。如人参、西洋参在播种前,要求土地要休闲一年,进行耕翻晾晒数遍,以改善土壤物理性状,减少土壤中致病菌数量,这已成为重要的防治措施之一。
  (3)除草、修剪及清园田间杂草及药用植物收获后,受病虫危害的残体和掉落在田间的枯枝落叶,往往是病虫隐蔽及越冬的场所,是翌年的病虫来源。因此,除草、清洁田园和结合修剪将病虫残体和枯枝落叶烧毁或深埋处理,可以大大减轻翌年病虫为害的程度。
  (4)调节播种期某些病虫害常和栽培药物的某个生长发育阶段物候期密切相关。如果设法使这一生长发育阶段错过病虫大量侵染为害的危险期,避开病虫为害,也可达到防治目的。
  (5)合理施肥合理施肥能促进药用植物生长发育,增强其抵抗力和被病虫为害后的恢复能力。例如:白术施足有机肥,适当增施磷、钾肥,可减轻花叶病。但使用的厩肥或堆肥,一定要腐熟,否则肥中的残存病菌以及地下害虫蛴螬等虫卵未被杀灭,易使地下害虫和某些病害加重。
  (6)选育和利用抗病、虫品种药用植物的不同类型或品种往往对病、虫害抵抗能力有显著差异。如有刺型红花比无刺型红花能抗炭疽病和红花实蝇,白术矮秆型抗术籽虫等。因此,如何利用这些抗病、虫特性,进一步选育出较理想的抗病、虫害的优质高产品种,则是一项十分有意义的工作。
  2.生物防治法生物防治是利用各种有益的生物来防治病虫害的方法。主要包括以下几方面:
 (1)利用寄生性或捕食性昆虫以虫治虫寄生性昆虫,包括内寄生和外寄生两类,经过人工繁殖,将寄生性昆虫释放到田间,用以控制害虫虫口密度。捕食性昆虫的种类主要有螳螂、蚜狮、步行虫等。这些昆虫多以捕食害虫为主,对抑制害虫虫口数量起着重要的作用。大量进行繁殖并释放这些益虫可以防治害虫。
  (2)微生物防治利用真菌、细菌、病毒寄生于害虫体内,使害虫生病死亡或抑制其为害植物。
  (3)动物防治利用益鸟、蛙类、鸡、鸭等消灭害虫。
  (4)不孕昆虫的应用通过辐射或化学物质处理,使害虫丧失生育能力,不能繁殖后代,从而达到消灭害虫的目的。
  3.物理、机械防治法是应用各种物理因素和器械防治病虫害的方法。如利用害虫的趋光性进行灯光诱杀;根据有病虫害的种子重量比健康种子轻,可采用风选、水选淘汰有病虫的种子,使用温水浸种等。近年利用辐射技术进行防治取得了一定进展。
  4.化学防治法是应用化学农药防治病虫害的方法。主要优点是作用快,效果好,使用方便,能在短期内消灭或控制大量发生的病虫害,不受地区季节性限制,是目前防治病虫害的重要手段,其他防治方法尚不能完全代替。化学农药有杀虫剂、杀菌剂、杀线虫剂等。杀虫剂根据其杀虫功能又可分为胃毒剂、触杀剂、内吸剂、熏蒸剂等。杀菌剂有保护剂、治疗剂等。使用农药的方法很多,有喷雾、喷粉、喷种、浸种、熏蒸、土壤处理等。
  昆虫的体壁由表皮层、皮细胞和基底膜三层所构成,表皮层又由内向外依次分为内表层、外表皮和上表皮。上表皮是表皮最外层,也是最薄的一层,其内含有蜡质或类似物质,这一层对防止体内水分蒸发及药剂的进入都起着十分重要的作用。一般来讲,昆虫随虫龄的增长,体壁对药剂的抵抗力也不断增强。因此,在杀虫药剂中常加入对脂肪和蜡质有溶解作用的溶剂,如乳剂由于含有溶解性强的油类,一般比可湿性粉剂的毒效高。药剂进入害虫身体,主要是通过口器、表皮和气孔三途径。所以针对昆虫体壁构造,选用适当药剂,对于提高防治效果有着重要意义。如对咀嚼式口器害虫玉米螟、凤蝶幼虫、菜青虫等应使用胃毒剂敌百虫等,而对刺吸式口器害虫则应使用内吸剂。另外,要掌握病虫发生规律,抓住防治有利时机,及时用药。还要注意农药合理混用,交替使用,安全使用,避免药害和人畜中毒。
  由于近年化学农药的使用量很大,大量农药投入到环境中,又因不合理的使用和滥用农药,人们越来越重视进行生物防治。

药用植物栽培与环境的关系
  药用植物在环境因子的作用下,经过长期的演化和适应,在地理的水平方向和垂直方向构成了有规律的区域化分布,形成了各自特有的与环境相适应的生理学特性。

  (一)光照
  光为植物的光合作用提供能量,是植物赖以生存的必需条件之一。根据药用植物对光强的反应可以分为阳生植物、阴生植物以及耐阴植物。阳生植物的光补偿点高,对强光的利用比阴生植物好,为全日照的3%~5%,光饱和点为全日照的100%;而阴生植物与阳生植物相比有较大的基粒且基粒片层数目多,叶绿素含量又较高;叶绿素b的相对含量也高,能吸收短波的蓝紫光。阴生植物能在较低的光照强度下充分地吸收光线,光补偿点低,为全日照的0.5%~1%,光饱和点为全日照的10%~50%。耐阴植物对光的需要处于阴生和阳生植物之间,它们既可在全光照下生长,同时又可以耐受一定程度的荫蔽。
  植物的形态建成即生长和分化的功能,也受到光的控制。红光促进茎的伸长,蓝紫光能使茎粗壮,紫外光对植物的生长具有抑制作用。此外还存在植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应即光周期现象。许多植物的休眠、落叶、地下器官的形成及种子萌发等与昼夜长短的变化有关。根据植物开花对日照长度的反应,又可分为长日植物、短日植物、中日植物和中间植物。短日性的南方植物在北方生长,营养期增长,往往要到深秋短日来临时才能开花,因而易受低温的危害;长日性的北方植物生长在南方的短日条件下,常常会早熟或因温度不合适而不能开花。因此,药用植物栽培必须根据药用植物的光周期的特点制定相应的栽培措施。此外,药用植物在不同生长时期对光照的要求也不一样,如黄连的"前期喜阴,后期喜光"的现象,西洋参春季的透光度应比高温的夏季的透光度稍大为宜。

  (二)温度
  植物的生长过程存在着生长的最低温度、最适温度和最高温度即三基点温度。温度直接影响植物体内各种酶的活性,从而影响植物的代谢即合成和分解的过程。在最适温度时,使各种酶最能协调地完成植物体的代谢过程,最利于生长,当温度低于或高于最适温度时,酶活性受到部分抑制,当温度低于最低温度或高于最高温度时,酶的活性受到强烈的抑制,同时高温和低温对植物的细胞产生直接的破坏,蛋白质变性,植物致死。温度影响光合作用和呼吸作用,但呼吸作用更易受温度的影响。低温对于一年生冬性植物的开花有促进作用即春化作用。此外,许多药用植物种子的萌发需要低温处理,有的甚至需要两种或两种以上的温度交替作用才能萌发,如西洋参的种子需要经过较高的温度完成形态后熟,再经过低温完成生理后熟才能发芽。因此,在生产上多采用低温沙藏、遮荫、培土覆盖等措施来满足药用植物在不同生长时期对温度的要求。

  (三)水分
  水分是植物原生质的主要成分,使植物保持固有的姿态。在光合作用、呼吸作用、有机质的合成与分解过程中都有水分子的参与,水还可以作为植物矿质营养吸收和运输的媒介。植物的供水状态会直接或间影响植物的光合作用,如植物缺水时,植物根系吸收营养下降,叶子出现萎蔫,气孔关闭,影响二氧化碳进入,从而光合作用下降。水分过多,植物根系环境缺氧,抑制根系呼吸作用的进行,甚至厌氧细菌会产生有毒物质,不利于根系的生长,也影响光合作用的正常进行,如藏红花生长在水分过多的土壤中会引起藏红花球茎腐烂。植物水分的供应状况也影响到药用植物的代谢,如金鸡纳树在雨季并不形成奎宁,羽扇豆种子和植株其他器官中生物碱的含量,在湿润年份较干旱年份少。

  (四)地势
  海拔、坡度、坡向、地形外貌等都影响到当地气温、太阳辐射、湿度等因子的变化。如海拔升高,引起太阳辐射增强、气温下降和雨量分布增加。药用植物的分布,也就随着海拔的升高,而出现明显的成层现象,一般喜温的植物达到一定高度逐渐被耐寒植物所代替,从而形成垂直分布带。海拔高度不仅影响植物的形态和分布,而且可以影响到植物有效成分含量的变化。
  坡度和坡向对药用植物的种植也有很大关系,如黄连喜冷凉气候,但是山高谷深,有寒风吹袭,易造成冻害,要选东北向和西北向坡度缓又避风的地段。如选阳坡种植,早春气温回升,嫩叶也发得早,由于早春气温不稳定,若遇寒流突然降温,嫩叶常受冻害。又如广东省培植砂仁的地区,在坡度300以下三面环山,一面空旷,坡向东南的斜地,首先修成梯田,保持水土,这种条件下砂仁花多,果多,授粉昆虫多,结实率高。由此可见大地形中选择有利于药物生长的小地形十分重要。

  (五)土壤
  土壤是植物赖以生存的物质基础,土壤的结构、PH值、肥力、水分等与植物生长密切相关。一般药用植物适宜在有机质含量高,团粒结构,保水、保肥性能好,中性或微酸性的土壤上生长。如以根部、茎叶、花、果实入药的,可以种在地势平坦干燥,土层深厚,土质疏松肥沃,含有机质较多,理化性质好,保水保肥、排灌方便的土壤为宜。而砂质土壤一般质地过分疏松、缺乏有机质,蒸发量大,保水性能差,只宜种植北沙参、莨菪、王不留行等适于砂质土壤的中药。对于瘠薄粘重,缺乏有机质、通透性很差的土壤,可以种植杜仲、黄柏等木本药材。对于偏碱的土壤可以种植枸杞、麻黄、甘草、薏苡等。


药用植物的田间管理
  田间管理,是保证药材生产,获得高产优质一项要的技术措施。由于各种药用植物的生物学特性以人们对药用部位需求不同,其栽培管理工作有很大差别,要努力做到及时而充分满足各种药用植物不同生育阶段中对温度、水分、光照、空气、养分的要求,综合利用各种有利因素,克服自然灾害,以确保优质高产。

  (一)灌溉
  1.灌溉原则灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定,要适时、适量,合理灌溉。
  2.灌溉种类 主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等。
  3.灌溉方法 分沟灌、畦灌、喷灌、滴灌、渗灌、浇灌等。
  (1)沟灌法 即在垄间行间开沟灌水,灌水沟的距离、宽度应根据植物的行距和土壤质地确定。沟灌适用于条播行距宽的药用植物,如颠茄、紫苏、白芷等。沟灌的优点是侧向浸润土壤,土壤结构破坏小,表层疏松不板结,水的利用率高。
  (2)畦灌法 本法是将灌溉水引入畦沟内,使水流逐渐渗入土中。畦灌法适用于密植及采用平畦栽种的药用植物,如红花、北沙参等。缺点是灌水欠匀,灌后蒸发量大,容易破坏表层土壤的团粒结构形成板层,空气不流通,影响土壤中好气微生物的分解作用。因此,灌后要结合中耕松土。
  (3)喷灌、滴灌法 是近年来发展的新型灌溉方式,优点较多,如喷灌,雾点小,均匀,土表不易板结,节水和节约劳力。滴灌,是使灌溉水缓缓滴出,浸润作物的根系土壤,能适应复杂地形,尤适用于干旱缺水地区。
  (4)浇灌法 用喷壶或皮管浇水,仅适用栽培小面积药材使用,但阳畦育苗时使用广泛。

  (二)排水
  排水是以人工的方法排除土壤孔隙中的水分和地面积水,改善土壤通气状况,加强土壤中好气微生物的作用,促进植物残体矿物化,避免涝害。
  1.明沟排水 即在田间地面挖沟排水。此法简单易行,但占耕地较多,肥料易流失,沟边杂草丛生,容易发生病虫害,影响机械化操作。
  2.暗沟排水 即挖暗沟或装排水管排水。暗沟排水可节省耕地,在大面积生产时可采用。

  (三)中耕、除草、培土
  中耕除草是药用植物经常性的田间管理工作,其目的是:消灭杂草,减少养分损耗;防止病虫的滋生蔓延;疏松土壤,流通空气,加强保墒;早春中耕可提高地温;可结合除蘖或切断一些浅根以控制植物生长。中耕除草一般在封垄前、土壤湿度不大时进行。中耕深度要看根部生长情况而定。根群多分布于土壤表层的宜浅耕,根群深的可适当深耕。中耕次数根据气候、土壤和植物生长情况而定。苗期杂草易滋生,土壤易板结,中耕宜勤;成株期枝叶繁茂,中耕次数宜少,以免损伤植物。此外,气候干旱或土质粘重板结,应多中耕;而后或灌水后,为避免土壤板结,待地表稍干时中耕。
  培土能保护植物越冬过夏,避免根部裸露,防止倒伏,保护芽苞,促进生根。培土时间视不同植物而定,一、二年生植物,在生长中后期可结合中耕进行,多年生草本和木本植物,一般在入冬结合越冬防冻进行。

  (四)间苗、定苗
  凡采用种子或块根、根茎繁殖的药用,为避免幼苗、幼芽拥挤、争夺养分,要拔除部分幼苗,选留壮苗。如发现杂苗和生有病虫害的幼苗,也要及时拔除,这些均称间苗,间苗宜早不宜迟。间苗的次数应根据药用植物种类而定,小粒种子间苗次数一般可多些。最后一次间苗后即为定苗。

  (五)覆盖
  利用枝叶、稻草、麦秆、谷糠、土壤等撒辅在地面上,叫覆盖。覆盖可改善畦面生态环境,防止土壤水分蒸发,使土壤不易板结,改善土壤肥力,并有保温防冻防止鸟害和杂草等作用,有利于出苗、移植后的植株成活和生长。

  (六)遮荫与支架
  对阴生植物如西洋参、人参、三七等和苗期喜阴的植物,为避免高温和强光危害,需要搭棚遮荫。由于药用植物种类不同及不同发育时期对光的要求不一,因此还必须根据不同种类和生长发育时期对棚内透光度进行合理的调剂。至于棚的高度和方向,则应根据地形、气候和药用植物生长习性而定。荫棚材料应就地取材,做到经济耐用。有些药用植物具有缠绕茎、攀援茎或茎卷须,不能直立,栽培时需给以支架,以利植物正常生长。

  (七)整枝
  整枝是通过修剪植株枝叶来控制植物生长的一种管理措施。整枝后,可以改善通风条件,加强同化作用,调节养分和水分的运转,减少养分的无益消耗,提高植物的生理活性,从而增加植物的产量和改善药材品质。

药用植物的良种选育
  选育良种是药用植物栽培中的一项重要措施,多年来人们在长期的生产实践中培育出很多优良品种,例如地黄优良品种金状元、武涉1号、黑英比劣种产量提高1~3倍;北京1号、2号品种,在贫瘠土地栽培,同样可获得高产。薄荷品种海香1号,含薄荷脑量85%以上,江西1号品种含薄荷油2.64%-4.24%,比胜利薄荷含油量高1~4倍。红花、川红1号的产量比普通品种提高1倍等。此外,还选出来不少的优良类型如附子有南瓜叶和丝瓜叶型;人参有大马牙、二马牙、长脖和圆膀圆芦型;浙贝母有宽叶型、铁杆型;枸杞有江西1号、浙江2号等。这些优良类型之间的产量和有效成分的含量亦不同。
  选种的目标应根据需要来确定,例如作为提取效成分为目的的,如金荞麦一叶萩、蛔蒿和洋地黄、颠茄等,应选择成分含量高的品种或类型。作为常用的重要药材,如根茎类的贝母、细辛、黄连、延胡、白术等,应选高产优质的品种;花类药材,如款冬花、金银花等,应选药用部位集中,便于机械化采收的品种。种子、果实类药材,如薏仁、砂仁、山茱萸、使君子、栀子应选果大粒重产量高的品种。生长周期长的药材,人参、三七、西洋参等,应选早熟品种。此外,更应重视选择抗逆性强的品种如抗病虫害、抗寒、抗涝等。选育品种的方法,通常采用杂交和连续的人工选择两种方法。

  1.杂交分有性杂交和无性杂交,但经常采用的是有性杂交。
  (1)有性杂交就是采用不同特性的亲本植物进行支配。杂交种子所产生的种子叫杂种,它具有较强的生活力、较优良的性状和容易变异等特征,从杂种中容易选择和培育出人们所需要的优质高产的新品种。
  (2)无性杂交 是将两个具有不同性状的亲本植物进行嫁接愈合而获得无性杂种。从无性杂种中亦可。选择和培育出优质高产的新品种。

  2.连续的人工选择是选种工作一项最基本最重要的方法。就是采用连续不断地从栽培植物的大田中或杂种后代的试验地里,选择具有优良性状的单株或群体,并用人工的方法加以定向培育,形成优质高产品种。目前药用植物栽培中,如地黄、薄荷等生产上所利用的品种,都是采用连续的人工选择方法培育出来的。

 

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